Milcherzeuger erhöht Produktionsdurchsatz und Kapazität

Herausforderung: Senkung des Energieverbrauchs und Erhöhung des Durchsatzes für die Ressourceneffizienz

Ein nordeuropäischer Molkereibetrieb und große Genossenschaft, die mehr als 8000 Milcherzeugern gehört, ist ein wichtiger Akteur in der Molkereibranche. Das vor mehr als einem Jahrhundert gegründete Unternehmen arbeitet kontinuierlich daran, die Auswirkungen seiner Tätigkeit auf die Umwelt zu minimieren und seine Ressourcen effizient zu nutzen.

Der vorgestellte Betrieb ist ein wichtiger Lieferant milchbasierter Inhaltsstoffe für globale Lebensmittel- und Getränkehersteller. Es handelt sich hierbei um eine von sechs Produktionsstätten, die das Unternehmen besitzt und betreibt. Am Standort werden jedes Jahr 500 000 Tonnen Milch verarbeitet, wobei über 63 000 Tonnen Molkenproteinkonzentrat, über 14 000 Tonnen Kaseinat, 600 Tonnen hydrolisiertes Eiweiß und über 1000 Tonnen Milchmineralien hergestellt werden.

Das Management wollte, dass die Produktionslinien für Kaseinat – ein Milchprotein, das bei der Herstellung von Kunststoffen, Klebstoffen, einigen Käsesorten und anderen Lebensmitteln verwendet wird – effizienter und konsistenter arbeiten.

Der Molkereibetrieb stand vor der Herausforderung, den Trocknungsprozess zur Herstellung von Kaseinatpulver so zu steuern, dass die behördlichen Vorschriften konsequent eingehalten werden können. Da sich das Pulver nicht verkaufen ließ, wenn es nicht bis zum vorgeschriebenen Mindestwert getrocknet wurde, war das Unternehmen gezwungen, seine Trockner langsamer laufen zu lassen, um die Normen zu erfüllen und Ausschuss zu vermeiden.

Diese Probleme sorgten für einen hohen Energieverbrauch und beeinträchtigten den Produktdurchsatz. Aus diesem Grund wurde die Optimierung der Steuerung des Trocknungsprozesses zu einem der primären Ziele des Unternehmens.

Lösung: Vorhersagemodell für die Feuchtigkeitsregulierung mit geschlossenem Kreislauf zur Ermittlung der Pulverfeuchtigkeit

Der Kunde wünschte sich eine Lösung, mit der die Kapazität jeder Produktionslinie erhöht werden konnte – bei gleichbleibender Produktqualität und geringerem Energieverbrauch. Nachdem der Kunde die Lösungen der Wettbewerber geprüft hatte, entschloss er sich für eine Zusammenarbeit mit Rockwell Automation, um die Gesamteffizienz seiner Trockner an den Produktionslinien für Kaseinat zu verbessern.

Die drei Trockner und andere Faktoren des Prozesses, die sich auf den Feuchtigkeitsgehalt auswirken, wurden beurteilt. Mithilfe der prädiktiven und präskriptiven Funktionen von Rockwell Automation FactoryTalk® Analytics™ Pavilion8® für den geschlossenen Kreislauf konnte die Prozesssteuerung gestrafft werden, um konstante Feuchtigkeitswerte zu erreichen und so die Anlagenkapazität und den Ressourcenverbrauch zu optimieren.

Das Team von Rockwell Automation empfahl einen geschlossenen Kreislauf zur Feuchtigkeitsregulierung, um die Produktfeuchtigkeit besser kontrollieren zu können. Die Lösung wurde basierend auf der Pavilion8®-Plattform konstruiert, entwickelt und bereitgestellt.

Sie verwendet Modelle von Rockwell Automation, um In-Line-Analysemessungen der Pulverfeuchtigkeit (Qualität) in Echtzeit bereitzustellen. Indem diese Sensordaten in der gesamten Anlage verwendet werden, können modellbasierte Regelkreise vorausschauend reagieren. Dadurch werden die Feuchtigkeitsschwankungen erheblich reduziert, die Durchsatzzahlen des Trockners erhöht und die zum Trocknen des Kaseins benötigten Energiemengen verringert.

Ergebnisse: Rockwell Automation sorgt für mehr Kapazität und niedrigere Kosten

Die Ergebnisse der Pavilion8®-Lösung an den Kaseinatlinien der Einrichtung (drei Sprühtürme) übertrafen die Erwartungen. Der Kunde konnte die Qualitätsschwankungen um bis zu 42 % verringern und den durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt um 0,12 % bis 0,38 % erhöhen. Zudem konnte er den Produktionsdurchsatz um 6 bis 15,8 % steigern.

Danach setzte der nordeuropäische Milcherzeuger insgesamt 19 Pavilion8®-Kreislauflösungen in seinen Anlagen für Inhaltsstoffe erfolgreich ein.

„Das Know-how und die modellbasierten Prozesssteuerungstools von Rockwell Automation verschaffen uns genau den Wettbewerbsvorteil, den wir benötigen, um unsere Produktivität und Rentabilität in dieser schwierigen Wirtschaftslage aufrechtzuerhalten“, so der Technology Manager des Molkereibetriebs. „Rockwell Automation hält seine Versprechen.“